ensaio de tração

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ELEMENTOS DE MÁQUINAS E 
RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
ENSAIO DE TRAÇÃO
LABORATÓRIO VIRTUAL ALGETEC
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
LABORATÓRIO 
VIRTUAL 
ALGETEC
OBJETIVO
• O ensaio de tração consiste em determinar as
propriedades dos materiais quando sujeitos ao
esforço de tração.
• Materiais: máquina universal de ensaios, bomba
manual, paquímetro, manômetro e relógio
comparador,
• Procedimento: bomba manual aplica uma carga e um
relógio comparador mede o deslocamento que a
carga gera no corpo de prova.
• Medição das dimensões iniciais e finais do corpo de
prova, a fim de verificar seu alongamento
• Determinação dos módulos de elasticidade para os
diversos materiais ensaiados.
• Construir e interpretar a curva “tensão x deformação”
dos materiais para ensaios de tração
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
OBJETIVO
CENÁRIO
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LINK DE ACESSO
Ensaio de Tração
No diagrama tensão versus deformação para os ensaios de tração e 
compressão, a abscissa corresponde à deformação específica (divisão 
do alongamento pelo comprimento inicial do corpo de prova). 
Onde, 
• é a deformação específica; 
• é o alongamento; 
• é o comprimento inicial do corpo de prova. 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Tensão Normal
• Para a tensão normal, deve-se dividir a força que atua no corpo 
de prova pela sua área da seção transversal. 
• A força é obtida indiretamente pela pressão do fluido hidráulico 
do sistema e a área do cilindro. 
= .
• F é a força que o cilindro imprime no corpo de prova; 
• p é a pressão do fluido hidráulico medida no manômetro; 
• Acilindro é a área do cilindro hidráulico, que vale 6,5 cm2. 
• é a tensão normal; 
• é o esforço solicitante normal que no ensaio de tração e 
compressão é a força que o cilindro hidráulico imprime (F); 
• 𝐶𝑜𝑟𝑝𝑜 𝑃𝑟𝑜𝑣𝑎 é a área da seção transversal do corpo de prova.
• é o diâmetro do corpo de prova medido com um paquímetro. 
TENSÃO 
NORMAL
DAIGRAMA 
TENSÃO X 
DEFORMAÇÃO
Com as medidas de diversos pontos de tensão normal e sua 
correspondente deformação específica, é possível traçar o diagrama 
tensão-deformação. 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO 
CORPO DE 
PROVA
• No início do ensaio de tração percebe-se que a tensão e a 
deformação específica são proporcionais - fase elástica. 
• O corpo de prova volta ao seu estado inicial caso o carregamento 
deixe de existir. 
• Essa fase segue a chamada Lei de Hooke: 
E é chamado de Módulo de Elasticidade ou Módulo de Young. 
• Graficamente, E representa o coeficiente angular da reta 
formada na fase elástica. 
• Fornece uma ideia da Rigidez do material, pois quanto maior o 
Módulo de Elasticidade, maior será a Rigidez. 
• A proporcionalidade deixa de existir em uma tensão denominada 
tensão limite de proporcionalidade. 
• A partir deste ponto, tensão e deformação não variam 
linearmente e a Lei de Hooke deixa de ser válida.
LEI DE HOOKE
• Próximo ao limite de proporcionalidade percebe-se um efeito 
denominado de Escoamento - deslizamento das camadas 
atômicas do material - tensão de escoamento. 
• Esta fase é chamada de plástica e o corpo de prova não volta ao 
seu estado inicial caso o carregamento deixe de existir, 
permanecendo até a ruptura do material. 
• A partir de certo ponto, percebe-se uma grande diminuição da 
seção transversal do corpo de prova, efeito que se denomina 
estricção - deformação aumenta com a diminuição da tensão.
• No ponto onde o diagrama muda sua inclinação, determina-se 
tensão limite de resistência ou tensão última. 
• A deformação passa a ser tão elevada que o corpo de prova 
sofre a ruptura - tensão de ruptura do material. 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO FASE 
PLÁSTICA
Outras propriedades importantes que são levantadas a partir do 
diagrama tensão-deformação são: 
• Resiliência: área sob o diagrama até o escoamento. Representa a 
energia absorvida pelo material antes de escoar. 
• Tenacidade: área sob o diagrama completo. Representa a energia 
absorvida antes de romper. 
• Ductilidade: máxima deformação específica do material. 
Representa o quanto o corpo se alongou do seu tamanho original 
(em porcentagem). 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO 
PROPRIEDADES 
DOS MATERIAIS
MATERIAIS NECESSÁRIOS 
• Paquímetro; 
• Relógio comparador; 
• Bomba hidráulica manual; 
• Manômetro; 
• Máquina universal de ensaios em materiais; 
• Corpos de prova (alumínio 6061, titânio 6AI-4V, alumínio 2024 e 
aço carbono ASTM A36). 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO 
MATERIAIS 
NECESSÁRIOS
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LINK DE ACESSO
PROCEDIMENTOS 
1. MEDINDO AS DIMENSÕES INICIAIS 
• Remova as partes móveis das garras de fixação. 
• Mova o corpo de prova de alumínio 6061 da maleta para a mesa 
• Com o auxílio do paquímetro, meça o diâmetro e comprimento 
iniciais do corpo de prova. 
2. AJUSTANDO O ENSAIO 
• Posicione o corpo de prova na máquina e coloque as garras de 
fixação.
• Ajuste o relógio comparador para a posição zero e aplique a pré-
carga com a bomba manual. 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO 
PROCEDIMENTOS
3. APLICANDO A CARGA 
• Zere novamente o relógio comparador e aplique a carga no 
material de forma gradual, até que o corpo de prova seja rompido. 
4. MEDINDO AS DIMENSÕES FINAIS 
• Alivie a carga aplicada pela bomba, remova as garras de fixação e 
mova o corpo de prova para a mesa.
• Meça o diâmetro e comprimento finais e descarte o corpo de 
prova. 
• Repita todos os procedimentos com os outros corpos de prova 
disponíveis. 
5. AVALIANDO OS RESULTADOS 
• Verifique a “Avaliação de Resultados” e responda de acordo com o 
que foi observado no experimento. 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO 
PROCEDIMENTOS
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
1. Crie uma tabela para cada um dos materiais anotando os valores 
obtidos no experimento e utilize as equações apresentadas para 
calcular a força atuante sobre o corpo de prova. 
1 kgf = 9.8067 N
ENSAIO DE 
TRAÇÃO 
AVALIAÇÃO 
DOS 
RESULTADOS
2. Com os dados coletados, calcule os valores de tensão e de
deformação nos corpos de prova. Crie uma tabela semelhante à
tabela abaixo para cada um dos materiais ensaiados e anote os
valores calculados. Lembrando que: 1 N/mm² equivale a 1 MPa.
ENSAIO DE 
TRAÇÃO 
AVALIAÇÃO 
DOS 
RESULTADOS
3. Com os dados adquiridos, construa o gráfico “Tensão (MPa) x 
Deformação (mm/mm)” para cada material ensaiado. 
4. Em função dos gráficos construídos, determine os valores do 
módulo de elasticidade, limite de escoamento e limite de 
resistência à tração para cada material ensaiado. 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO 
AVALIAÇÃO 
DOS 
RESULTADOS
TUTORIAL
1. MEDINDO AS DIMENSÕES INICIAIS 
Antes de posicionar o corpo de prova na máquina universal de ensaios é 
necessário remover a parte móvel das garras que irão fixá-lo na máquina 
universal. 
Para acessar as garras de fixação, selecione a opção de câmera “Garras”. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Observe as garras de fixação. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Remova as partes móveis das garras superior e inferior clicando com o 
botão direito do mouse sobre elas e selecionando a opção “Remover 
parte móvel”. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Observe que a parte móvel da garra é removida. 
Repita o procedimento para a parte móvel da garra de fixação inferior. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Acesse a opção de câmera “Corpos de prova” para visualizar a maleta 
com os acessórios do experimento. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Observe a maleta de corpos de prova e acessórios do experimento. 
Para abri-la, clique com o botão esquerdo do mouse sobre ela. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
A maleta é aberta. Agora é possível acessar os corpos de prova. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Neste ensaio utilizam-se os corpos de prova de aço carbono, liga de titânio e 
ligas de alumínio. 
Você pode identificar a composição de cada material posicionando a seta do 
mouse sobre os corpos de prova e observando as informações que aparecem. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Posicione o corpo de prova sobre a mesa clicando com o botão direito do 
mouse sobreele e selecionando a opção “Mover para a mesa”. 
Inicialmente utilize o corpo de prova de Alumínio 6061. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Efetue a medição do diâmetro e do comprimento do corpo de prova antes de 
inseri-lo na máquina universal, utilizando o paquímetro sobre a mesa. 
Clique com o botão direito do mouse sobre o paquímetro e selecione a opção 
“Medir comprimento”. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Utilize as setas verdes para ajustar a escala de medida do paquímetro 
podendo, assim, efetuar a medida do comprimento útil do corpo de prova. 
Ao finalizar a medida, clique no “X” ao canto superior da tela para retornar o 
paquímetro para a sua posição inicial. 
Em seguida, realize a medição do diâmetro do corpo de prova e anote o valor. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Posicione o corpo de prova nas garras clicando com o botão direito do 
mouse sobre o corpo de prova e selecionando a opção “Mover para a garra”. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Observe que o corpo de prova é posicionado na máquina universal. 
Para recolocar as partes móveis das garras superior e inferior, clique 
com o botão direito do mouse sobre a garra de fixação e selecione a 
opção “Colocar parte móvel”. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Observe que a parte móvel da garra é recolocada. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Faça o mesmo procedimento para a parte inferior da garra de fixação. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
O relógio comparador é utilizado para que as deformações sofridas pelo 
corpo de prova ao longo do ensaio sejam medidas. 
Para visualizar o relógio comparador, acesse a opção de câmera “Relógio 
comparador”. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Posicione o relógio comparador na superfície da parte móvel da 
máquina universal clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o 
conjunto de fixação do relógio comparador. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Para zerar a escala de medida do relógio comparador, posicione a seta e 
pressione o botão esquerdo do mouse sobre a escala do relógio e 
arraste-a nos sentidos horário e anti-horário. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Faça o movimento da escala até que o ponteiro coincida com o zero, 
como mostrado na imagem abaixo. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
A bomba hidráulica manual é responsável por aplicar carga ao material. 
Para visualizar a bomba, acesse a opção de câmera “Bomba manual”. 
Ajuste a bomba manual clicando com o botão esquerdo do mouse na 
válvula da bomba para fechá-la. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Surgirá no canto inferior direito da tela uma escala de medida da bomba 
manual. O valor indicado refere-se à pressão que a bomba aplica no 
pistão hidráulico. 
Clique com o botão esquerdo sobre a alavanca para aplicar a carga até 
que o ponteiro do manômetro se mova para o primeiro ponto de medida. 
Anotar o valor da pré-carga.
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Em seguida, zere novamente a escala do relógio comparador e 
retorne para a opção de câmera “Bomba manual”. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Aplique a carga de forma gradual, realizando movimentos com a alavanca da 
bomba manual até que o corpo de prova seja rompido. 
Anote, em cada etapa, os valores de pressão (manômetro) e deslocamento 
(relógio comparador). 
Observe a deformação sofrida mostrada pela escala do relógio comparador. 
Note também que ao longo do ensaio o corpo de prova sofre uma redução 
de diâmetro em sua seção útil. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Um aviso, como o mostrado na imagem abaixo aparecerá quando o 
corpo de prova se romper. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Alivie a carga inserida pela bomba manual para que o sistema se 
acomode novamente. Para isso, clique com o botão esquerdo do mouse 
sobre a válvula da bomba manual. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Observe que a carga aplicada pela bomba manual é removida. 
Em seguida, acesse a opção “Garras” para visualizar o corpo de prova. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Remova as partes móveis das garras superior e inferior clicando com o 
botão direito do mouse sobre elas e selecionando a opção “Remover 
parte móvel”. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Faça o mesmo procedimento para a parte móvel inferior da garra de fixação. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Clique com o botão direito do mouse sobre o corpo de prova e selecione 
a opção “Mover para a mesa” para que o corpo seja removido da 
máquina universal. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Observe que o corpo de prova é colocado na mesa. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Utilize o paquímetro para efetuar a medição do comprimento do 
corpo de prova após a realização do ensaio. 
Para isso, clique com o botão direito do mouse sobre o paquímetro e 
selecione a opção “Medir comprimento”.
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Observe o valor na escala de medida. 
Anote o valor medido. Faça o mesmo procedimento para medir o diâmetro 
final do corpo de prova. Anote o valor medido para o diâmetro final. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO
Em seguida, descarte o corpo de prova para poder ensaiar um novo.
Para descartar o corpo de prova, clique com o botão direito do mouse 
sobre ele e selecione a opção “Descartar este corpo de prova”. 
Observe que o corpo de prova é removido da mesa. 
Realize os passos acima listados para os outros corpos de prova e materiais 
restantes. 
TUTORIAL 
ENSAIO DE 
TRAÇÃO